一種胎體雙心鑽頭的製作方法

2023-05-21 15:12:41

專利名稱：一種胎體雙心鑽頭的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於石油鑽探用胎體雙心鑽頭的改造。
在石油深井鑽井和側鑽作業中，採用雙心鑽頭可鑽出一個較大直徑的井眼，增大套管與井壁一環空間隙，有利於提高固井質量；在易縮徑井段，採用雙心鑽頭鑽進，可減少卡鑽事故。
目前可看到的胎體雙心鑽頭是川石——克裡斯坦森鑽頭有限公司的S28-248鑽頭，其切削齒為單一的三角形聚晶金剛石，擴眼體部位的切削齒依靠下部導眼體流道上返的鑽井液進行冷卻和清洗。鑽頭切削齒在剪切破巖過程中，遇到複雜地層易碎斷，降低了鑽頭的使用壽命；擴眼體部位的切削齒由於不能有效地進行冷卻和清洗，影響了鑽頭的使用效果。
本實用新型的目的是要提供一種鑲複合切削齒並在擴眼體部位設一斜水眼以及在導眼體與擴眼體之間連接-縮徑增效排屑環的胎體雙心鑽頭。由於三角形聚晶金剛石以剪切破巖為主(巖石的抗剪強度較低)，壓持效就較小，使鑽頭具有較高的機械鑽速；而耐磨性和抗剪強度較高圓錐形聚晶金剛石以犁切作用破碎巖石，適應於軟硬交錯頻繁的地層和井下比較惡劣的鑽進條件，有利於處長鑽頭的使用壽命。鑽進時，出刃較高的圓錐形聚晶金剛石首先將地層粗略地進行開鑿，再由三角形聚晶金剛石進行剪切破巖。兩者相輔相成，改善了鑽頭的使用性能，解決了單一三角形聚晶金剛石鑽頭由於碎斷齒率較高，而使用壽命較短的問題。由於擴眼體下部設一斜水眼，改變了一般雙心鑽頭的擴眼體僅靠由下部導眼體流道上返的鑽井液進行冷卻清洗的狀況。加上在導眼體與擴眼體之間連接一縮徑增效排削環，使靠擴眼體一側的導眼體部位的巖屑上返至縮徑增效排屑環後也可經擴眼體對面的較大空間排出，改變了一般雙心鑽頭靠擴眼體一側的導眼體部位的巖屑只能經擴眼體流道上返的狀況，改善了鑽頭的冷卻清洗作用，使鑽頭具有較好的使用效果。
本實用新型是這樣實現的；在鑽頭的擴眼體下部設一斜水眼[5]；在導眼體與擴眼體之間連接一縮徑增效排屑環[5]；導眼體與擴眼體表面上鑲有三角形聚晶金剛石[1]和圓錐形聚晶金剛石[2]作為切削元件。
說明書附圖。
圖1.一種胎體雙心鑽頭
1.圓錐形聚晶金剛石 2.三角形聚晶金剛石3.導眼體4.縮徑增效排屑環5.斜水眼6.擴眼體現結合附圖對本實用新型作進一步的描述在鑽井過程中，首先把胎體雙心鑽頭與井下鑽具連接然後下入井底，開始旋轉加壓鑽進。由於本實用新型具有偏心結構，因而在旋轉過程中可鑽出一個比鑽頭名義尺寸大的井眼。這樣，可以增大套管與井壁間的環空間隙，有利於提高固井質量。若在易縮徑地層井段，使用本實用新型鑽進，由於鑽出的井眼較大，可防止卡鑽事故。
由於圓錐形聚晶金剛石[1]和三角形聚晶金剛石[2]的耐磨性強，破巖效率高，擴眼體部位增設一定角度和尺寸的水眼[5]，導眼體與擴眼體之間又連接一縮徑增效排屑環，因而本實用新型具有機械鑽速和使用壽命較高等特點。在石油深井鑽井和側鑽作業中，使用本實用新型可獲得顯著的技術經濟效益。
權利要求1.一種胎體雙心鑽頭，由導眼體[3]與擴眼體[6]組成，其特徵是在擴眼體下部設一斜水眼[5]；在導眼體與擴眼體之間連接一縮徑增效排屑環[5]；導眼體與擴眼體表面上鑲有三角形聚晶金剛石[1]和圓錐形聚晶金剛石[2]作為切削元件。
專利摘要本實用新型屬於石油鑽探用胎體雙心鑽頭的革新設計。由於採用三角形聚晶金剛石和圓錐形聚晶金剛石混鑲的切削元件，提高了鑽頭的使用壽命；在擴眼體設一斜水眼，在導眼體與擴眼體之間連接－縮徑增效排屑環，強化了冷卻清洗作用，從而保證鑽頭有較好的使用效果。
文檔編號E21B10/00GK2236540SQ9521900
公開日1996年10月2日 申請日期1995年7月26日 優先權日1995年7月26日
發明者宋新建, 吉洪章, 張崇硯, 信維剛 申請人:勝利石油管理局鑽井工藝研究院